主頁（http://www.www.xzhtuan.com）：淺談地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)選擇

　　[摘 要]通信傳輸系統(tǒng)是地鐵通信系統(tǒng)的核心，傳輸系統(tǒng)的性能無論是對通信系統(tǒng)還是對整個地鐵系統(tǒng)都有很大影響。本文主要介紹了幾種應(yīng)用比較廣泛的傳輸系統(tǒng)技術(shù)，并對這幾種技術(shù)做了技術(shù)上和經(jīng)濟上的比較，最后提出了提高地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)安全的措施。 
　　[關(guān)鍵詞]地鐵通信；傳輸系統(tǒng)；數(shù)字化傳輸技術(shù)；ONT；安全 
　　中圖分類號：U285 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）47-0270-02 
　　一 通信傳輸系統(tǒng)概述 
　　它是一個以光纖和雙絞線為傳輸介質(zhì)的綜合數(shù)字信號通信網(wǎng)絡(luò)；它負責軌道通信系統(tǒng)中的各列車自行控制、售票檢票、乘客信息、監(jiān)控防災(zāi)等多項功能，能及時發(fā)現(xiàn)問題和通報問題，傳輸數(shù)字信號或者音頻視頻等信息，是保障軌道正常運行、安全行駛、乘客安全的重要保障。隨著對軌道通信技術(shù)的要求越來越高，快速安全的數(shù)字技術(shù)（即ip 網(wǎng)絡(luò)） 已經(jīng)完全代替了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著文化科技的發(fā)展，列車不僅是數(shù)字信號的傳輸，還有對音頻、圖片及視頻處理的數(shù)據(jù)越來越多，要求也越來越高，則對于發(fā)展更加快及大數(shù)據(jù)的通信傳輸技術(shù)成了必要。 
　　二 通信傳輸系統(tǒng)特點及組網(wǎng) 
　�。ㄒ唬┑罔F通信傳輸系統(tǒng)特點 
　　1、適應(yīng)性強 
　　地鐵通信系統(tǒng)既符合通信系統(tǒng)的規(guī)范又有軌道的特殊性。也就是既能傳輸普通的通信信息又能有特殊的業(yè)務(wù)流量。 
　　2、具有可擴展性 
　　隨著科技和生活的要求，地鐵通信系統(tǒng)在不斷擴展，地鐵通信技術(shù)也要不斷地擴大和完善，既要滿足當前的網(wǎng)絡(luò)通信現(xiàn)狀又要滿足以后軌道擴展，因此，具有可擴展性。 
　　3、具有可靠性 
　　為了保障列車正常運行及乘客安全或者站點及停車場安全等，則所傳輸?shù)男畔⒈仨毦哂懈呖煽啃�、高速率等特點。 
　�。ǘ�）通信傳輸系統(tǒng)組網(wǎng) 
　　地鐵通信系統(tǒng)的組網(wǎng)可以說和一般網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)大體相同，但由于地鐵通信系統(tǒng)的特殊性，導(dǎo)致了地鐵通信組網(wǎng)的特性。 
　　1、要考慮地鐵線路的方向性，是貫穿南北的還是東西走向的。地鐵線多長，有多少個站點，幾個主控制站點，幾個停車場等等這些線路問題。然后考慮購買哪些設(shè)備組網(wǎng)。 
　　2、目前多數(shù)通信系統(tǒng)基本上采用的是局域以太網(wǎng)，大多是帶寬共享的方式。 
　　3、根據(jù)具體情況來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)是采用星型拓撲還是網(wǎng)狀或者環(huán)型等等。 
　　三 當前我國地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)選擇的現(xiàn)狀 
　　地鐵是城市交通的重要方式，具有運輸量大、安全舒適和節(jié)能減排的優(yōu)點，在交通運輸行業(yè)發(fā)揮了重要的作用。作為地鐵運行的重要環(huán)節(jié)之一的地鐵通信系統(tǒng)，對地鐵的發(fā)展發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為地鐵通信傳送信息，做到快速、精確和可靠，進而滿足地鐵通信的需要。在地鐵的發(fā)展中，存在有線電話、閉路電視以及其他同步系統(tǒng)，這就需要借助信息的傳輸，在保證信息來源可靠性的基礎(chǔ)上進行信息的傳遞。 
　　就我國地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展而言，取得了很大進步和發(fā)展，主要是對光纖數(shù)字設(shè)備進行了有效的應(yīng)用，提高了工作的效率和質(zhì)量。然而，由于各個方面的限制，我國地鐵的運行難以滿足當代社會發(fā)展的需求，傳統(tǒng)的傳輸方式相對來說比較落后，不符合現(xiàn)代地鐵交通的要求。另外，在信息傳輸?shù)牧鞒谭矫孢�存在著很大的缺陷，一般而言在信息傳輸中，在調(diào)度員發(fā)出信息以后，由控制中心到集群站到各個車站的中繼器，進而把信號放大，傳送給接收信息的人員。這種傳輸方式雖然滿足了工作人員之間的信息傳遞，但是對公眾的需求無法滿足，需要改進技術(shù)，不斷進行技術(shù)的創(chuàng)新，滿足日益提升的需求。 
　　四 地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)選擇 
　�。ㄒ唬� 常見地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù) 
　　1、數(shù)字化傳輸技術(shù) 
　　傳統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)同步技術(shù)（PDH）中存在很多弊端，如，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、冗余過程出現(xiàn)的故障點、安全可靠性較差等，達不到當前地鐵通信傳輸?shù)男枨�。而�?shù)字傳輸技術(shù)（SDH）卻可以彌補這些缺陷，更好的實現(xiàn)地鐵通信傳輸工作的有效性，并且，該技術(shù)是綜合了精準與復(fù)用的交叉連接，以及憑借著光纖技術(shù)使信息達到同步，實現(xiàn)快速傳輸?shù)男�率，而且�?shù)字傳輸技術(shù)的兼容性也比較好，可以與地鐵通信傳輸中的各個傳輸設(shè)施有著良好的互通作用，還可以建立科學(xué)的信息機構(gòu)，是地鐵通信傳輸中應(yīng)用的主要技術(shù)。 
　　2、OTN傳輸系統(tǒng)技術(shù) 
　　OTN 傳輸技術(shù)是一種開放式網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要應(yīng)用在地鐵領(lǐng)域，集成了系統(tǒng)所需的接口和功能，該傳輸技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一化管理、對業(yè)務(wù)一步復(fù)用、信息傳輸和接受一體化系統(tǒng)、集成了多個專業(yè)的接口等特點。 
　　該系統(tǒng)主要由四部分組成，一是接口模塊，顧名思義是系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)設(shè)備，是 OTN 傳輸系統(tǒng)中重要的組成部分；二是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，是利用 windows 系統(tǒng)與 PC 機的結(jié)合，再通過 NT 平臺來將通訊界面圖形化，具有可移動性、操作便利性等，可在地鐵通訊傳輸網(wǎng)的各個節(jié)點進行管理和聯(lián)結(jié)；三是寬帶光纖環(huán)適配器，主要起到信息傳達的作用，將收取系統(tǒng)中各個模塊的信息通過光信號傳播，將其傳達到各個接口模塊；四是節(jié)點機箱，是利用相關(guān)的傳輸設(shè)備，對所有接口的信號進行傳輸和交換的作用。 
　　該技術(shù)在地鐵通信傳輸中應(yīng)用的也極為廣泛，操作簡單、運行快速、無需其他輔助設(shè)備等特征，但是，該技術(shù)系統(tǒng)卻存在缺陷，售后過于復(fù)雜，而且售后對技術(shù)系統(tǒng)維護處理時，必須由出廠商來執(zhí)行，相對于其他技術(shù)系統(tǒng)來說消耗的資金也比較高。 
　　3、多生成樹協(xié)議傳輸技術(shù) 
　　多生成樹協(xié)議傳輸技術(shù)又名 MSTP 傳輸技術(shù)，該技術(shù)是一種多項傳輸技術(shù)，是基于 SDH 技術(shù)基礎(chǔ)上引用發(fā)展的。該技術(shù)在運行的過程中，可將傳輸?shù)?SDH 復(fù)用器、WDM 終端、DXC 等地鐵通信傳輸中應(yīng)用多個獨立的設(shè)備集成到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，這便于多個設(shè)備的控制和管理，而且通過對設(shè)備的統(tǒng)一管理還能省去很多人力。該系統(tǒng)在局域網(wǎng)中使用具有較強的優(yōu)勢，是局域網(wǎng)中應(yīng)用的主流技術(shù)，可實現(xiàn)對地鐵通信傳輸中的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的融合的作用。該技術(shù)具有對運行用戶有著獨立生成樹協(xié)議的特點，而且，應(yīng)用環(huán)境也很廣，可以在自適應(yīng)、全雙工等模式下運行，可以對運行中對 MAC地址學(xué)習的功能。 　　第三代MSTP技術(shù)最明顯的特點是引入了RPR over SDH，以及引入MPLS保證QoS并解決接入帶寬公平性的問題，支持虛級聯(lián)和鏈路容量自動調(diào)整（LCAS）機制，支持多點到多點的連接。MSTP技術(shù)可實現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的綜合化和一體化。既簡化了網(wǎng)絡(luò)層次，提高了帶寬的使用效率，又降低了通信系統(tǒng)的運營維護成本，可供選擇的廠家較多。MSTP技術(shù)已經(jīng)成為軌道交通通信網(wǎng)傳輸系統(tǒng)制式的選擇之一。 
　　4、ATM 傳輸技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng) 
　　該技術(shù)可以兼容和聯(lián)通多種不同的設(shè)備，實現(xiàn)相互之間信息傳輸?shù)淖饔�，主要是以寬帶為綜合業(yè)務(wù)進行數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式，該傳輸技術(shù)具有全球網(wǎng)路節(jié)點的統(tǒng)一性，可以對寬帶傳輸進行動態(tài)分配，有效的提高了地鐵通信傳輸中的網(wǎng)絡(luò)利用率。 
　　另外，ATM 傳輸技術(shù)具有異步復(fù)用的信息功能，可以支持多媒體以及更多業(yè)務(wù)的應(yīng)用，在地鐵通信傳輸中會涉及到一些圖像的傳輸，而該傳輸技術(shù)具有的網(wǎng)絡(luò)管理效能對圖像的傳輸非常有利�？墒�，ATM 傳輸技術(shù)也存在一定的缺陷，該系統(tǒng)在自愈環(huán)中倒換的時間無法做到準確的控制，這也導(dǎo)致很難實現(xiàn)路由器的迂回保護的作用，而且，該技術(shù)在使用中需要不斷的對 ATM 管網(wǎng)的起始點進行重新計算，在這種情況下的通信速率根本達不到地鐵通信傳輸?shù)囊�求�?nbsp;
　　5、彈性分組環(huán)技術(shù) 
　　彈性分組環(huán)技術(shù)（RPR） 是一種新的及為IP 數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w數(shù)據(jù)傳輸。為了優(yōu)化數(shù)據(jù)分組或者數(shù)據(jù)包，來提高通信效率，采用的是基本的環(huán)形組網(wǎng)。RPR的優(yōu)點為：一帶寬利用率高，利用統(tǒng)計技術(shù)給用戶分配帶寬。二能支持突發(fā)數(shù)據(jù)及優(yōu)化數(shù)據(jù)分組。三能保證數(shù)據(jù)實時性，通過不同等級及環(huán)保保護功能。四實時性和采用同步數(shù)字序列的異步傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實時性性能相同。 
　　6、IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 
　　目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸基本上都是基于地址的，無論是IP 地址還是端口地址或者MAC地址。它的傳送時間和恢復(fù)時間比較長，則承載能力不如前面的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。IP 技術(shù)一般設(shè)計在秒級，可以選擇路由，可以保護網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對于IP 技術(shù)的接口而言，不支持音頻等低速率接口，如果是高速率接口還有配置輔助設(shè)備。 
　�。ǘ�） 對地鐵通信傳輸技術(shù)的選擇 
　　上述闡述的集中地鐵通信傳輸技術(shù)中，每一項傳輸技術(shù)都有著各自的特征和一些缺陷，如，數(shù)字化傳輸系統(tǒng)（SDH）傳輸技術(shù)雖然能通過固定的寬帶進行分配設(shè)置，但是，該傳輸技術(shù)在維護中特別復(fù)雜；而開放性網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)（OTN）必須采用專用網(wǎng)絡(luò)，才能實現(xiàn)信息傳輸?shù)墓δ�，而且該技術(shù)的造價也比較高；而 ATM 傳輸技術(shù)的建設(shè)中，為了滿足傳輸速率需要建設(shè)多種網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，但是，也導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)建設(shè)，直接增加了造價成本；隨著IP 技術(shù)的發(fā)展，目前互聯(lián)網(wǎng)基本上采用的是IP技術(shù)，IP技術(shù)在保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和可靠性等方面相比較而言是最合適軌道通信的；彈性分組環(huán)傳輸技術(shù)（RPR）雖然造價成本也高一點，但是從綜合建設(shè)性能上來說要比前集中傳輸技術(shù)有著很多優(yōu)勢，如果條件允許的話可以考慮 RPR 傳輸技術(shù)在地鐵通信傳輸技術(shù)中應(yīng)用。而多生成樹協(xié)議傳輸技術(shù)（MSTP）從整體功能、造價等方面都比較優(yōu)異，是當今地鐵通信傳輸技術(shù)中主要應(yīng)用的傳輸技術(shù)。 
　　綜合考慮，軌道通信系統(tǒng)不應(yīng)該只考慮單一技術(shù)，應(yīng)該考慮在符合情況的前提下，盡量降低成本�？梢圆捎没旌辖M網(wǎng)的方式，來構(gòu)架最佳的、成熟的、可靠的網(wǎng)絡(luò)。目前這些傳輸方式已經(jīng)運用到實際軌道中，而且可以綜合運行，都基本上符合軌道傳輸技術(shù)。當然還有很多其他技術(shù)，工作人員要根據(jù)軌道具體情況進行比較分析，關(guān)鍵是怎樣構(gòu)建合適的及最佳的軌道通信系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代人們生活質(zhì)量的提高及科技的發(fā)展，單一的軌道通信技術(shù)基本上不能夠滿足需求。因此，應(yīng)該綜合考慮各種技術(shù)，取長補短及充分利用各個技術(shù)的特點來把幾種技術(shù)結(jié)合使用。 
　　五 影響地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)安全的因素與措施 
　�。ㄒ唬� 影響地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)安全的因素 
　　1、硬件條件不過關(guān) 
　　硬件條件指的是地鐵進行通信傳輸所需要的設(shè)備，如果設(shè)備的質(zhì)量不過關(guān)，與系統(tǒng)其它環(huán)節(jié)不協(xié)調(diào)，再好的通信環(huán)境也是白費力氣，容易造成通信傳輸安全上的問題。列車使用不同廠商提供的設(shè)備，需要提前做好實驗準備，因為使用不配套的設(shè)備容易造成重大安全隱患。而設(shè)備的不成熟也會造成通信系統(tǒng)的障礙的發(fā)生，導(dǎo)致地鐵通信傳輸不正常。 
　　2、人為因素 
　　地鐵工作人員在工作時沒有遵守相應(yīng)的規(guī)章制度，操作違規(guī)，造成通信設(shè)備硬件上的損壞，影響通信的正常傳輸。一些地鐵工作人員在工作崗位上缺少責任意識，在面對出現(xiàn)的地鐵通信問題時，不能快速有效地找到問題原因，積極解決問題，導(dǎo)致事故情況嚴峻，處理起來變得復(fù)雜，影響列車的運輸指揮，造成地鐵通信傳輸安全性受到威脅，導(dǎo)致地鐵運輸崩潰。 
　�。ǘ�） 加強地鐵通信傳輸系統(tǒng)技術(shù)安全的有效措施 
　　1、提高設(shè)備硬件條件，減少故障發(fā)生率 
　　上面有說過通信傳輸設(shè)備的硬件條件會影響傳輸?shù)陌踩�性，對此，要加強對設(shè)備的保護及保養(yǎng)，確保設(shè)備的質(zhì)量，令各個設(shè)備之間安全配套。在對通信設(shè)備進行改進時，要不斷融入科學(xué)技術(shù)含量，促進通信系統(tǒng)的安全、快速發(fā)展。此外，鐵道部也要加強對設(shè)備來源的監(jiān)督管理，確保設(shè)備質(zhì)量合格。列車在使用設(shè)備前，管理人員應(yīng)仔細觀察設(shè)備出產(chǎn)商的成長、誠信資質(zhì)，保證設(shè)備的安全、合格。此外，生產(chǎn)設(shè)備的廠商應(yīng)該符合國家的管理規(guī)定，生產(chǎn)高質(zhì)量設(shè)備，確保設(shè)備在使用中的安全性。通信設(shè)備質(zhì)量的提高，有助于營造安全的通信傳輸環(huán)境，降低通信事故發(fā)生的概率，提高地鐵通信傳輸?shù)陌踩�性�?nbsp;
　　2、加強工作人員的責任安全意識 
　　工作人員的責任安全意識有助于加強解決問題的能力，提高通信傳輸?shù)陌踩�性。鐵道部應(yīng)制定相應(yīng)的規(guī)章制度，完善責任安全體系，深入貫徹安全責任教育，提高鐵道部工作人員的安全意識，加強面臨安全問題的靈活處理能力。如今，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展促進了通信技術(shù)的不斷改進，隨之而來的則是通信設(shè)備的不斷完善與健全。面對通信設(shè)備的快速更替，僅僅只依靠以前固有的知識是不能完全應(yīng)對通信技術(shù)的快速發(fā)展的。地鐵部門的高層管理人員需要不時地組織工作人員參加通信技術(shù)學(xué)習研討會或崗位培訓(xùn)，培養(yǎng)工作人員的安全責任意識，提高通信技術(shù)知識，做到對通信設(shè)備維護的熟練操作。 
　　結(jié)語 
　　綜上，對于地鐵的正常運行而言，地鐵通信傳輸系統(tǒng)具有非常深刻的意義。當今，在大家對地鐵要求日益增高的背景下，加強對地鐵通信傳輸系統(tǒng)的研究十分必要。文中筆者著重論述了幾種地鐵通信傳輸技術(shù)。在日后工作中，研究人員應(yīng)該結(jié)合實際條件選擇科學(xué)合理的傳輸系統(tǒng)技術(shù)，并積極做好地鐵通信傳輸系統(tǒng)的技術(shù)安全工作。 
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